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Reactome通路分析

一、什么是Reactome通路分析

Reactome是一个生物信息学数据库,致力于提供人类生物过程的开放性注释资源。它囊括了大量的信号转导、代谢途径、基因表达、蛋白质互作等方面的人类生物学路径图,是生物信息学领域应用最广泛的生物条目库之一。

Reactome也提供了广泛的Web服务和工具,其中之一是ReactomeFIViz,可以用于可视化Reactome通路分析结果。Reactome通路分析通常可用于研究基因调控、代谢物途径、生长信号通路等方面的研究。

二、Reactome通路分析的基本流程

1. 数据准备: 进行Reactome通路分析首先需要准备基因和相应的表达数据。基因可以是多个,如果表达数据不在可视化之外,则需要将其分组。

2. 数据分析:使用Reactome功能注释分析基因集合,查找通路富集信息。绘制通路模型并找到轴向分子,并进一步对模型进行注释。在Reactome数据库中可以找到生命科学中复杂的路径网络并富集于通路分析中。

3. 数据可视化: 使用ReactomeFIViz 将Reactome数据库中的通路模型及其注释信息可视化,以便丰富通路分析结果。ReactomeFIViz是利用Cytoscape生物信息软件解决了可视化问题的,它准确、美丽地呈现路径网络,可以对路线上的所有分子进行注释,还可对结果进行统计分析。

三、Reactome通路分析的应用

Reactome通路分析可用于研究各种生物学领域,如基因调控、代谢物途径、生长信号通路、癌症研究、遗传工程和新药筛选等。

例如,科学家可以使用Reactome通路分析来分析已知肿瘤抑制剂和促癌物质的生物学通路。这有助于加深对肿瘤形成机制的理解,有助于设计更有效的治疗方法。

四、代码示例

1. 使用Reactome功能注释分析基因集合

    
      const {findEntitiesForGeneSet} = require('reactome-pathway-analysis');

      const geneList = ['EGFR', 'BRAF', 'KRAS']; // 基因列表
      const organism = 'Homo sapiens'; // 生物类群
      const foundEntities = await findEntitiesForGeneSet(geneList, organism);

      console.log(foundEntities);
    

2. 使用ReactomeFIViz可视化Reactome数据库中的通路模型及其注释信息

    
      import {NetworkAdapter} from 'reactome-network-visualizer';

      const adapter = new NetworkAdapter(FIViz); // FIViz是reactome-fiviz库的一个实例
      const networkDrawer = new NetworkDrawer(container, adapter); // container指可视化的DOM节点

      const diagramFactor = 1.5;
      const layoutFactor = 1.5;

      networkDrawer.diagramFactory = new DiagramFactory(diagramFactor);
      networkDrawer.layoutFactory = new LayoutFactory(layoutFactor);

      const analysisResult = YOUR_ANALYSIS_RESULT; // your analysis results
      const identifier = 'REACT_0002181'; // Or whatever pathway identifier

      const diagram = await adapter.getDiagramForPathway(identifier);
      const nodes = await adapter.getDiagramNodesForPathway(identifier);

      const model = new DiagramModel(diagram, nodes);
      const highlightedNodes = analysisResult.getNodes()
        .map(nodeIdentifier => nodes.find(node => node.stId === nodeIdentifier))
        .filter(node => node);

      networkDrawer.setModel(model, highlightedNodes);
    

3. Reactome通路分析结果展示

![ReactomeFIViz](https://reactome.org/images/tools/ReactomeFIViz.png)